Ondanks dat er 118 bekende elementen zijn, is bekend dat slechts een handjevol ervan in levende organismen voorkomt. De immense complexiteit van het leven bestaat inderdaad bijna volledig uit vier elementen: koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof; ongeveer 99 procent van het menselijk lichaam bestaat uit deze elementen.
Koolstof

Alle bekende levende organismen op aarde zijn op koolstof gebaseerde organismen. Koolstof is essentieel voor het leven vanwege zijn vermogen om tot vier stabiele bindingen tegelijk te houden, wat betekent dat het een grotere verscheidenheid aan moleculen en verbindingen kan vormen dan enig ander element dat in levende organismen voorkomt, en daarom bevindt het zich vaak in het midden van een "complex chain of elements.", 3, [[Vanwege deze functie komt koolstof voor in alle essentiële vetten, eiwitten en vormt het de basis voor DNA en RNA.
Waterstof

Net als koolstof is waterstof alomtegenwoordig voor moleculen die de basiscomponenten van het leven vormen. Waterstof is inderdaad essentieel omdat het gemakkelijk bindt met koolstof. Dit komt omdat waterstof effectief dient als een verbindingselement tussen de koolstofbasis van een ketting en andere elementen; Het hoge niveau van elektronegativiteit van waterstof is wat het mogelijk maakt om deze rol te spelen. Vaak zal waterstof uiteindelijk koolstof verbinden met meer waterstofatomen, en deze voortdurende keten van waterstofatomen zorgt voor de complexiteit die nodig is om een organisch molecuul (bijvoorbeeld een vet of eiwit) te maken.
Zuurstof

Zuurstof dient verschillende doelen in een levend organisme. Net als waterstof combineert het gemakkelijk met koolstof, en omdat een neutraal zuurstofatoom acht elektronen heeft, combineert een zuurstofatoom gemakkelijk met meer waterstofatomen om een complexe keten te vormen bij het vormen van vetten of eiwitten. Bovendien wordt zuurstof (samen met waterstof) in water gevonden, wat essentieel is voor een levend organisme omdat veel chemische reacties in een levend organisme in water voorkomen, en water is ook de primaire mediaan waarin cellen leven.
Stikstof

Ondanks dat het slechts ongeveer 1 procent van de totale atomen van een mens uitmaakt, is stikstof essentieel voor zowel menselijk als ander organisch leven omdat het, naast koolstof, in alle eiwitten voorkomt. Een eiwit is een verbinding die in cellen wordt gebruikt om aan te geven welke acties de cel moet ondernemen; Effectief vertalen eiwitten de passieve codes van het DNA in acties. Stikstof is ook vergelijkbaar met zuurstof in zijn vermogen om te binden met verschillende waterstofatomen; een neutraal stikstofatoom heeft zeven elektronen.